第1页共7页太阳能与燃气结合采暖系统原理及控制研究[摘要]当前，节能减排是我国的一项基本国策，也是世界各国追求的目标，通过太阳能和燃气联合供热，即采用太阳能和燃气分户式联合供暖系统，不仅可以大大节约能耗，而且能为节能减排做出积极贡献。本文对燃气炉和太阳能联合采暖系统的设计予以了详细的介绍。[关键词]太阳能；燃气；供暖：TU833文献标识码：A：1009-914X（2017）07-0398-01近年来，利用太阳能供暖的技术已经日趋成熟，但太阳能资源有明显的分散性、随机性和间歇性，采用单一的能源利用形式，供热效果不理想，o法推广使用，假如我们把燃气炉采暖与太阳能采暖相结合，这两个供热系统相结合便能够弥补各自的不足，满足用户在冬天的取暖需要。本文就燃气炉和太阳能结合采暖的系统设计第2页共7页进行深入的分析与研究。一、燃气炉供热系统与太阳能供热系统概述（一）太阳能供热系统的工作原理太阳能加热系统，为用户供应的热水是直接性的。太阳能加热系统在热水供应方面，不仅能够满足用户所需热水温度，而且保证热水充足，那么这个时候是没有必要开启燃气炉供热系统的[1]。另外，对蓄热箱里的水加热时也可借助太阳能加热系统进行，当在平板集热器探测器的温度比蓄热箱底部探测器的温度高时，太阳能系统的循环泵就会被打开。这个时候，平板集热器的热水就会借助蓄热箱底的盘管换热器到达蓄热箱加热。另外，太阳能加热系统，同样可以给燃气加热炉里的水予以加热，使得燃气加热炉的进水温度提高，也可以减少燃料的使用量。由此可见，太阳能加热系统的供水主要有三种：第一，为用户直接供应热水；第二，为蓄热箱提供一定量的热水；第三，借助蓄热箱下部的盘管换热器对蓄热箱里的水予以加热。第3页共7页（二）燃气炉供热系统的工作原理假如在蓄热箱顶部，其温度计上所示的温度偏低，那么，就无法满足用户的需求。在燃气炉中，供应热水时，从三通阀转向顶部的盘管，燃气炉的水泵开启之后，将燃烧器点燃，在蓄热箱顶部，盘管换热器就会为蓄热箱加热。只要蓄热箱里的热水与需求的热水温度相符，那么温度控制器会转向三通阀来提供热水。除此之外，还能借助蓄热箱获取热水，只要燃气炉加热之后便对用户予以直接性的供应。二、燃气炉与太阳能联合采暖系统控制太阳能与燃气采暖热水炉相结合提供热水和采暖系统，主要由太阳能集热器，太阳能水箱和燃气采暖热水炉三部分组成，系统中采用双盘管太阳能水箱。太阳能系统首先满足热水的需求，多余的热量则用于供暖[2]。该系统中设计安装一个电动三通阀，燃气采暖热水炉通过检测水箱的温度来控制系统采暖时电动三通阀的联通方向和燃气采暖热水炉是否启动燃烧。改进燃气采暖热水炉的控制系第4页共7页统，太阳能采暖和燃气采暖热水炉采暖共用燃气采暖热水炉中的循环泵。该系统采用全智能联合控制系统，实现全自动控制，太阳能热水系统的控制不受燃气采暖热水系统的影响，独立控制。燃气采暖系统中通过水箱的温度来控制电动三通阀的连通方向和燃气采暖热水炉点火燃烧。当太阳能水箱中的温度达到设定采暖温度时，电动三通阀连接太阳能供暖回路，燃气采暖热水炉中的供暖循环泵启动但燃气采暖热水炉不点火燃烧，此时由太阳能供暖；当太阳能水箱中的温度低于设定采暖温度时，电动三通阀连接燃气供暖回路，供暖循环泵启动，燃气点火燃烧，此时由燃气采暖热水炉供暖[3]。该系统中太阳能集热器的控制与供暖系统的控制相互独立，操作简单方便，既节约能源又可以保证连续提供热量。系统实验及实验数据分析。北京昌平区某工厂浴室安装了一套太阳能与燃气采暖热水炉相结合的供暖供系统，实验系统由一台24kW的燃气采暖热水炉，一台100L的双盘管太阳能水箱和2O太阳能集热器组成，燃气与太阳能相结合为浴室供暖；同时安装了一套第5页共7页测试系统，用于记录系统运行时的测试数据。太阳能与燃气结合的采暖热水系统在设定水箱温度为60℃，燃气采暖和太阳能采暖两种供暖方式的自动切换实验数据如图所示。设定太阳能水箱的温度为60℃，当水箱中的温度传感器测得水箱中的温度低于设定温度5℃时，燃气采暖热水炉启动供暖；当太阳能水箱中的温度高于60℃时，燃气采...